Platelets stimulate proliferation of bone cells: involvement of platelet‐derived growth factor, microparticles and membranes

Abstract

Platelets have been implicated in accelerated bone regeneration in grafting applications. The beneficial effects of platelets may involve their ability to stimulate the proliferation of osteoblasts. We therefore determined the mitogenic response of human trabecular bone-derived cells to human platelets and supernatants of thrombin-activated platelets. We can show a approximately 50-fold increase in DNA-synthesis of bone cells (BC) cultured in the presence of platelets as determined by [3H]-thymidine incorporation. Preventing cell-to-cell contact by a membrane filter did not abrogate the stimulatory effect, indicating the release of soluble factor(s) that are mitogenic for BC. The lipid fraction of the platelets had no effect on [3H]-thymidine uptake into the DNA of BC. Platelet-released supernatant (PRS) increased the rate of [3H]-thymidine incorporation to approximately 20-fold and retained 56% of their activity after incubation at 56 degrees C, and 27% at 100 degrees C, respectively. Neutralizing antibodies raised against platelet-derived growth factor (PDGF) partially suppressed the mitogenic potential of PRS. Gel exclusion chromatography analysis showed that molecules ranging from 25 kDa to more than 70 kDa within the PRS can stimulate BC proliferation. The highest amount of PDGF was detected in fractions corresponding to a molecular weight of 28-37 kDa as determined by immunoassay. The mitogenic activity was not restricted to soluble growth factors because microparticles in the PRS and platelet membranes also increased BC proliferation. Our data indicate that native platelets, the respective PRS, microparticles, and platelet membranes can stimulate the mitogenic activity of BC, thereby contributing to the regeneration of mineralized tissue.

Platelet membranes induce airway smooth muscle cell proliferation

“…In line with our finding it was recently shown that unstimulated plateletrich plasma (PRP) induced bone cell proliferation while the supernatant from thrombin-activated PRP did not have any effect [46]. Filtrate and supernatant from thrombin-stimulated platelets have been shown to increase proliferation of human pulp-derived cells, bone cells and endothelial cells [44,45,47], respectively. However, the experimental setup in these studies differs substantial from our study.…”

“…Platelets store well characterised growth factors in their alpha granules, but interestingly we found that the platelet lysate, but not the supernatants obtained from lysed platelets, induced GP-ASMC proliferation to the same extent as the membrane preparation. In accordance, it has previously been shown that platelet membranes stimulate proliferation of coronary artery smooth muscle cells coronary artery smooth muscle cells [37], human dental pulp-derived cells [44] and bone cells [45]. However, Matsuo et al [36] found that platelet membranes do not induce growth of hepatocytes.…”

Plateletten Zengi̇n Plazma Ve Büyüme Faktörleri̇ni̇n Kemi̇k İyi̇leşmesi̇ Üzeri̇ne Olan Etki̇leri̇

“…Bu otolog plazma zengin bir büyüme faktörü kaynağıdır ve çeşitli uygulamalarının doku onarımı ve rejenerasyonunu arttırmada etkili bir yol olduğu gösterilmistir. [11][12][13] Plateletler yaralanmış damarlara fibrinojen vasıtasıyla yapıştıklarında, pıhtılaşma işlemini başlatmak amacıyla seratonin, tromboksan ve adenozin içeren granüller salgılamaya başlarlar. Daha sonra bu çözülmez ağdan yara yerine doğru plateletler aralarında PDGF, TGF-ß ve IGF'nin en önemlileri olduğu bir dizi büyüme faktörünü salgılarlar.…”

“…12 Bir çalışmada, platelet membranlarının insan trabeküler kemik hücrelerinin mitojenik aktivitelerini arttırdığı ve bu sayede mineralize dokuların rejenerasyonuna katkıda bulunduğu gösterilmistir. 13 İn vivo olarak gerçekleştirilen bir çalışmada ise Aghaloo 14 ve arkadaşları tavsan kafataslarında hazırladıkları 8 mm'lik defektleri otojen kemik, yalnız basına PRP ve otojen kemik-PRP kombinasyonu ile greftlemişler, kontrol grubuna ise herhangi bir tedavi uygulamamışlardır. Defektler 1., 2. ve 4. aylarda radyografik, histolojik ve histomorfometrik olarak değerlendirilmiştir.…”

“…6,8,9,12,13 PRP'nin Bilesenleri PRP ile ilgili bugüne kadar yapılmış olan çalışmalar PRP içindeki plateletlerin granüllerinde basta PDGF, TGF-ß1, TGF--ß2 olmak üzere pek çok önemli büyüme faktörü bulunduğunu, bunun yanında IGF-I'in de periferal kandaki plateletlerde mevcut olduğunu göstermiştir. 6,8,9,12,13,[15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27] Platelet Derived Growth Factor (PGDF): Plateletlerin büyüme faktörü deposu olması ve hemostazda da rol oynuyor olmaları nedeniyle PDGF hemen hemen bütün yara iyileşme mekanizmalarında yer alır. Plateletlerin bu çok önemli çift fonksiyon özelliğinin muhtemelen bir hayatta kalma mekanizması olarak geliştiği düşünülmektedir.…”